基于雙重濾波處理的識別系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及識別領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙重濾波處理的識別系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]潛艇一般很少應(yīng)用于漁業(yè)，主要缺少搭載平臺，以及缺少能夠適應(yīng)水下環(huán)境的魚體識別設(shè)備和水下定位設(shè)備，同時現(xiàn)有技術(shù)中的激光成像技術(shù)成像控制差，成像效果粗糙。
[0003]為此，本發(fā)明提供了一種基于雙重濾波處理的魚體識別系統(tǒng)，能夠應(yīng)用到潛艇上，搭建了潛艇固定平臺，改善相應(yīng)的激光成像設(shè)備和圖像處理設(shè)備，使得在潛艇行進或停泊時即可自動進行魚群打撈，提高潛艇的利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于雙重濾波處理的魚體識別系統(tǒng)，在潛艇固定平臺上，加入使用了自適應(yīng)遞歸濾波子器件、中值濾波子器件、尺度變換增強子器件的魚體檢測設(shè)備，同時加入了水下散射光去除設(shè)備和水下定位設(shè)備，使得潛艇捕魚成為可能。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于雙重濾波處理的魚體識別系統(tǒng)，用于潛艇上，所述識別系統(tǒng)包括潛艇固定平臺、激光成像設(shè)備、清晰化處理設(shè)備和魚體檢測器件，所述潛艇固定平臺位于所述潛艇的前部，所述激光成像設(shè)備、所述清晰化處理設(shè)備和所述魚體檢測器件都位于所述潛艇固定平臺上，所述清晰化處理設(shè)備用于對所述激光成像設(shè)備拍攝的、潛艇前方的水下激光圖像進行散射光消除，所述魚體檢測器件與所述清晰化處理設(shè)備連接，用于探測消除散射光后的水下圖像中是否存在魚體。
[0006]更具體地，在所述基于雙重濾波處理的魚體識別系統(tǒng)中，還包括:漁網(wǎng)測重設(shè)備，設(shè)置在漁網(wǎng)容器內(nèi)，用于檢測并輸出漁網(wǎng)重量；漁網(wǎng)容器，設(shè)置在所述潛艇固定平臺上，用于在非捕魚狀態(tài)下容納漁網(wǎng)，所述漁網(wǎng)容器包括電動鎖扣、繼電器和開口，所述電動鎖扣在接收到捕魚啟動信號時，打開所述開口，所述電動鎖扣在接收到回收完畢信號時，關(guān)閉所述開口，所述繼電器與電動鎖扣和潛艇供電設(shè)備分別連接，用于為所述電動鎖扣供電并控制所述電動鎖扣的打開操作和關(guān)閉操作；漁網(wǎng)釋放驅(qū)動器，設(shè)置在所述潛艇固定平臺上，與所述漁網(wǎng)連接，用于根據(jù)所述漁網(wǎng)釋放力度和所述漁網(wǎng)釋放角度控制所述漁網(wǎng)的釋放；漁網(wǎng)回收驅(qū)動器，設(shè)置在所述潛艇固定平臺上，與所述漁網(wǎng)連接，用于在接收到捕魚結(jié)束信號時，控制所述漁網(wǎng)以將所述漁網(wǎng)回收到所述漁網(wǎng)容器內(nèi)；釋放電機，設(shè)置在所述潛艇固定平臺上，與所述漁網(wǎng)釋放驅(qū)動器連接，為所述漁網(wǎng)釋放驅(qū)動器對漁網(wǎng)釋放的控制提供動力；回收電機，設(shè)置在所述潛艇固定平臺上，與所述漁網(wǎng)回收驅(qū)動器連接，為所述漁網(wǎng)回收驅(qū)動器對漁網(wǎng)釋放的控制提供動力；信號接收器，設(shè)置在所述潛艇固定平臺上，與所述電動鎖扣和所述漁網(wǎng)回收驅(qū)動器分別連接，通過電纜與潛艇控制輸入設(shè)備連接，用于在所述漁網(wǎng)完全回收到所述漁網(wǎng)容器內(nèi)后在潛艇工作人員的操作下提供回收完畢信號，還用于在潛艇工作人員的操作下提供捕魚結(jié)束信號；FLASH存儲器件，預(yù)先存儲了魚體灰度范圍和各類魚體基準(zhǔn)模版，所述魚體灰度范圍用于將圖像中的魚體與背景分離，所述各類魚體基準(zhǔn)模版為對各類基準(zhǔn)魚體預(yù)先進行拍攝所得到的各個圖像，還預(yù)先存儲了亮度閾值上限和亮度閾值下限；聲納設(shè)備，用于對潛艇前部的水下目標(biāo)執(zhí)行聲納圖像采集，以獲得聲納圖像；聲納圖像處理設(shè)備，與所述聲納設(shè)備和所述FLASH存儲器件分別連接，包括第一檢測子設(shè)備、第二檢測子設(shè)備和目標(biāo)距離檢測子設(shè)備，所述第一檢測子設(shè)備與所述聲納設(shè)備和所述FLASH存儲器件分別連接，用于采用亮度閾值上限遍歷聲納圖像以分割出核心目標(biāo)區(qū)域；所述第二檢測子設(shè)備與所述第一檢測子設(shè)備和所述FLASH存儲器件分別連接，用于以所述核心目標(biāo)區(qū)域的邊緣點作為種子點，利用亮度閾值下限對核心目標(biāo)區(qū)域附近的像素點進行亮度判斷，以獲得并分割出最終目標(biāo)區(qū)域；所述目標(biāo)距離檢測子設(shè)備與所述第二檢測子設(shè)備連接，計算最終目標(biāo)區(qū)域的中心點到聲納圖像檢測原點的距離并作為目標(biāo)距離輸出；所述激光成像設(shè)備，包括激光器、探測器和微控制器，所述激光器對潛艇前部的水下目標(biāo)發(fā)出激光束，以在所述激光束被水下目標(biāo)反射到所述探測器時，便于所述探測器的拍攝，所述微控制器與所述聲納圖像處理設(shè)備、所述激光器和所述探測器分別連接，基于目標(biāo)距離和激光在水下傳播速度確定所述探測器快門的選通時間，并在選通時間到達時，選通所述探測器的快門，觸發(fā)所述探測器對水下目標(biāo)進行拍攝，以獲得水下激光圖像；超長波通信器件，位于潛艇操作儀表盤內(nèi)，用于與遠(yuǎn)端的水上救援中心建立雙向數(shù)據(jù)通信；定位器件，位于潛艇操作儀表盤內(nèi)，包括慣性導(dǎo)航定位子器件和水聲導(dǎo)航子器件，使用所述慣性導(dǎo)航定位子器件和所述水聲導(dǎo)航子器件進行聯(lián)合定位，基于所述慣性導(dǎo)航定位子器件和所述水聲導(dǎo)航子器件的輸出，確定所述潛艇的當(dāng)前定位數(shù)據(jù)；聲光報警器件，與數(shù)字信號處理器連接，用于在接收到聲光報警信號時，進行聲光報警操作；超聲波檢測儀，設(shè)置在所述潛艇固定平臺上，用于測量所述潛艇前部距離前方魚體的距離，并作為魚體相對距離輸出；激光強度檢測儀，設(shè)置在所述潛艇固定平臺上，用于實時檢測所述激光束被水下目標(biāo)反射到所述探測器時的激光強度；所述清晰化處理設(shè)備與所述激光成像設(shè)備、所述超聲波檢測儀和所述激光強度檢測儀分別連接，以獲得所述魚體相對距離和所述激光強度，并基于所述魚體相對距離和所述激光強度去除所述水下激光圖像中因為激光照射而在前方魚體上形成的散射光成份，以獲得清晰化水下圖像；所述魚體檢測器件，設(shè)置在所述潛艇固定平臺上，與所述清晰化處理設(shè)備和所述FLASH存儲器件分別連接，包括自適應(yīng)遞歸濾波子器件、中值濾波子器件、尺度變換增強子器件、目標(biāo)分割子器件和目標(biāo)識別子器件；所述自適應(yīng)遞歸濾波子器件與所述清晰化處理設(shè)備連接，用于對所述清晰化水下圖像執(zhí)行自適應(yīng)遞歸濾波處理，以濾除所述清晰化水下圖像中的高斯噪聲，獲得自適應(yīng)遞歸濾波圖像；所述中值濾波子器件與所述自適應(yīng)遞歸濾波子器件連接，用于對所述自適應(yīng)遞歸濾波圖像執(zhí)行中值濾波處理，以濾除所述自適應(yīng)遞歸濾波圖像中的水粒子散射成分，獲得中值濾波圖像；所述尺度變換增強子器件與所述中值濾波子器件連接，用于對所述中值濾波圖像執(zhí)行尺度變換增強處理，以增強圖像中目標(biāo)與背景的對比度，獲得增強圖像；所述目標(biāo)分割子器件與所述尺度變換增強子器件連接，將所述增強圖像中像素灰度值在所述魚體灰度范圍內(nèi)的所有像素組成魚體子圖像；所述目標(biāo)識別子器件與所述目標(biāo)分割子器件和所述FLASH存儲器件分別連接，將所述魚體子圖像與各類魚體基準(zhǔn)模版逐一匹配，輸出匹配成功的魚體基準(zhǔn)模版對應(yīng)的魚體類型作為目標(biāo)魚體類型，并基于所述水下魚體子圖像在所述清晰化水下圖像中的相對位置計算水下魚體偏離角度；數(shù)字信號處理器，設(shè)置在所述潛艇固定平臺上，與所述定位器件、所述魚體檢測器件和所述超長波通信器件分別連接，用于在接收到所述目標(biāo)魚體類型時，將所述魚體子圖像進行基于MPEG-4壓縮標(biāo)準(zhǔn)的圖像壓縮編碼，以獲得壓縮魚體子圖像，將所述壓縮魚體子圖像、所述目標(biāo)魚體類型和所述當(dāng)前定位數(shù)據(jù)通過所述超長波通信器件發(fā)送到水上救援中心；所述數(shù)字信號處理器還與所述漁網(wǎng)測重設(shè)備、所述電動鎖扣、所述漁網(wǎng)釋放驅(qū)動器和所述漁網(wǎng)回收驅(qū)動器分別連接，當(dāng)接收到所述目標(biāo)魚體類型時，根據(jù)魚體相對距離和漁網(wǎng)重量確定漁網(wǎng)釋放力度；根據(jù)水下魚體偏離角度確定漁網(wǎng)釋放角度，并向所述電動鎖扣發(fā)送所述捕魚啟動信號。
[0007]更具體地，在所述基于雙重濾波處理的魚體識別系統(tǒng)中:所述數(shù)字信號處理器在接收到所述目標(biāo)魚體類型為珍稀類型時，通過所述超長波通信器件向所述水上救援中心發(fā)送報警信號。
[0008]更具體地，在所述基于雙重濾波處理的魚體識別系統(tǒng)中:所述聲納設(shè)備、所述聲納圖像處理設(shè)備和所述激光成像設(shè)備都設(shè)置在所述潛艇固定平臺上。
[0009]更具體地，在所述基于雙重濾波處理的魚體識別系統(tǒng)中:所述聲納設(shè)備、所述聲納圖像處理設(shè)備和所述激光成像設(shè)備被集成在一塊集成電路板上。
[0010]更具體地，在所述基于雙重濾波處理的魚體識別系統(tǒng)中:所述FLASH存儲器件位于潛艇操作儀表盤內(nèi)。
[0011]更具體地，在所述基于雙重濾波處理的魚體識別系統(tǒng)中:所述數(shù)字信號處理器為TI公司的DSP處理芯片。
【附圖說明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中:
[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的基于雙重濾波處理的魚體識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0014]附圖標(biāo)記:1潛艇固定平臺；2激光成像設(shè)備；3清晰化處理設(shè)備；4魚體檢測器件
【具體實施方式】
[0015]下面將參照附圖對本